package _11_整理题目._3_字符串_递归_dfs_bfs_双指针._排列组合._应用_子集和_划分子集;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * https://leetcode-cn.com/problems/TVdhkn/
 *
 * 给定一个整数数组 nums ，数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集（幂集）。
 * 解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。
 *
 * 思路一：二进制枚举（状态压缩）
 *      二进制枚举（更多的时候我们叫其为状态压缩）是在一些题目中常见的技巧，
 *      例如本体中，nums.length <= 10，所以我们可以用10个bit来表示每个下标的元素取或者不取，
 *      而Java中的int有32位，所以足够我们来进行状态枚举了。
 *
 * 思路二：使用指定 k 个元素的 组合数的 for 循环版本，或者更精简，直接每次 add，直到长度达到 nums.length
 *      由于在 dfs 生成排列树的过程中，每步都是一个子集
 *
 */
public class _010_所有子集数 {

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        int len = 1 << n;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if ((i & (1 << j)) != 0) {
                    tmp.add(nums[j]);
                }
            }
            result.add(new ArrayList<>(tmp));
        }
        return result;
    }

    @Test
    public void main() {
        int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
//        List<List<Integer>> result = subsets(nums);
//        for (List<Integer> list : result) {
//            System.out.println(list);
//        }

//        List<List<Integer>> result1 = subsets1(nums);
//        for (List<Integer> list : result1) {
//            System.out.println(list);
//        }

        List<List<Integer>> result2 = subsets2(nums);
        for (List<Integer> list : result2) {
            System.out.println(list);
        }
    }

    // 根据组合数 字典序 打印
    public List<List<Integer>> subsets1(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        dfs(nums, path, 0, result);
        return result;
    }
    public void dfs(int[] nums, List<Integer> path, int index, List<List<Integer>> result) {

        result.add(new ArrayList<>(path));
        if (path.size() == nums.length) return;

        for (int i=index; i < nums.length; i++) {
            path.add(nums[i]);
            dfs(nums, path, i+1, result);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }


    // 根据组合数 个数 打印
    public List<List<Integer>> subsets2(int[] nums) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        for (int k = 0; k <= nums.length; k++) {
            dfs1(nums, k, path, 0, result);
        }

        return result;
    }
    public void dfs1(int[] nums, int k, List<Integer> path, int index, List<List<Integer>> result) {
        if (path.size() == k) {
            result.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }

        for (int i=index; i < nums.length; i++) {
            path.add(nums[i]);
            dfs1(nums, k, path, i+1, result);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }
}
